刘楠
(1.安徽理工大学 地球与环境学院,安徽 淮南 232001;2.安徽省淮南市环境监察支队,安徽 淮南 232001)
煤炭是我国最重要的基础性能源,煤炭产业的健康发展对我国经济持续增长的重要性不言而喻。但是在我国煤炭生产过程中片面强调产量和经济效益,不重视煤炭的综合开发,煤炭的回采率低,共生伴生矿产资源没有综合开采,资源浪费的情况严重。煤炭在开采、洗选、运输以及消费过程中产生的废弃物没有得到及时科学地处理,严重浪费了资源,也污染了环境。煤炭既是我国最重要战略性资源,也是不可再生资源,所以必须找到一种能够提高资源利用效率的发展方式保障煤炭产业的可持续发展,使煤炭产业在为自身创造经济效益的同时,还能够促进社会和谐和环境改善。下面分析几种新型的煤炭生产过程中的环境保护模式,以供参考。
绿色开采模式要求煤炭生产过程中,减少开采产生的废弃物对环境的污染,杜绝煤炭伴生资源的浪费。
实现绿色开采模式,首先要应用绿色开采技术,规范生产中的工艺环节,对煤层中的伴生资源如矿井水、瓦斯、伴生矿物等进行综合开发,在开采过程中防止或尽可能减轻对环境和其他资源的不良影响。矿井水不能直接外排,必须经过沉降、曝气、絮凝等净化工序,达到三类水的标准,用于景观和生产,进入循环使用的环节(图1)。
图1 煤炭绿色开采模式
在杜绝污染,杜绝环境破坏的前提下,依法关停工艺落后,严重危害环境安全和生产安全的矿井;对于当下技术水平来说,高硫高灰的煤层开采,将不可避免的造成生态破坏和环境污染,必须在技术水平过关之后,才允许开采此类煤层。
煤炭的清洁生产就是发展煤炭洗选加工转化技术,提高产品层次,减少排放,杜绝浪费。传统的煤炭生产中的清洁生产,指的仅仅是原煤的洗选、加工,没有延伸和拓展煤炭生产的产业链,不是真正意义上的清洁生产。循环经济模式下的清洁生产,煤炭的洗选只是其中很小的一部分,在物质大循环的思想指导下,对煤层中所有资源进行分类,在开采过程中尽量将煤层中所有资源分类开采,不能逐大舍小,浪费资源。其次要拓展产业链,将出售低附加值的原煤、电煤转为出售高附加值的煤化工产品。综合处置生产过程中的副产品和废弃物,大力发展静脉产业,培养新的利润增长点,提高资源利用效率,实现经济效益和社会效益的统一(图2)。
图2 煤炭清洁生产模式
煤层气资源、低劣质煤、煤矸石及矿井水长期以来被视为生产的废弃物,直接外排或堆放在周边环境将严重的破坏矿区环境。同时,煤层中的瓦斯严重影响了煤炭采掘生产的正常进行,瓦斯爆炸的风险也是煤炭生产企业最主要的安全隐患之一。煤炭企业在生产过程中需要建立有效的瓦斯浓度预警机制,抽排与综合利用相结合,变害为利,确保原煤生产的安全。
煤矸石长期堆存占用大量土地,自燃的煤矸石释放出大量二氧化碳,二氧化硫,造成大气污染,危害人群健康和环境安全。对于煤矸石这一伴生资源,中低热值的可以用于发电,或进行粗加工,将其作为建材的原材料综合利用。
对于矿井水和选煤用水,可以建立净化系统,使水质达到循环使用的标准,将这种再生资源重新投入到生产循环中,同时也可以作为清洁用水和灭火用水。总之,煤炭企业对三废的综合处置和3R利用,是实现其经济与环境效益统一的必然原则(图3)。
图3 煤炭开采和加工过程中三废的利用模式
煤炭企业在生产的同时,要努力改善矿区的生态环境。充分利用煤炭开采的固体废弃物回填塌陷区。对于浅层塌陷区尽快进行回填和表土覆盖,尽快复垦,防止水土流失。对于深层塌陷区,已经形成水域的,建立现代化渔场,对尚未稳定的塌陷区,可建设成水禽养殖基地;在条件合适的地区,做好规划工作,发展水上旅游项目。同时,要做好矿区绿化工作(图4)。
图4 采煤塌陷区治理模式
传统的煤炭企业经济发展模式虽然给为人类的发展做出了巨大贡献,但是随之而来的环境破坏也大大的伤害了人类自身。可持续发展是一个世界性的命题,在企业发展过程中引入可持续发展的生产模式,可以有效地达到节约能源、保护环境的目的。
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